- •Чернега в.С. Архитектура информационных систем: Конспект лекций.— Севастополь: СевНту, 2015. — 161 с.
- •Содержание
- •Архитектура информационных систем и
- •Классификация информационных систем
- •Определение и общая характеристика архитектуры ис
- •Двухуровневая файл-серверная архитектура ис
- •Клиент-серверная двухуровневая архитектура ис
- •Переходная архитектура информационныхьсистем
- •Трехуровневая клиент-серверная архитектура
- •1.7. Архитектура распределенных информационных систем и Web-приложений
- •2. Архитектура и функционирование серверных и клиентских компьютеров
- •Обобщенная структурная схема компьютера
- •2.2. Неймановская и гарвардская архитектуры компьютеров
- •2.3. Форматы машинных слов и система команд эвм
- •Cisc- и risc-процессоры
- •3. Архитектура универсальных процессоров информационных систем
- •3.1. Архитектура однокристального микропроцессора
- •3.2. Структурная схема 8-разрядного однокристального мп
- •3.3. Функционирование и временные диаграммы микропроцессора
- •3.4. Слово состояния цикла процессора и его использование
- •3.5. Система команд 8-разрядного микропроцессора
- •Стек имеет следующие особенности:
- •3.6. Программирование арифметических и логических операций.
- •Команды логических операций.
- •Xri число;
- •Команда исключающего или xra r: (a)(r)a
- •Команды сдвига.
- •Команды передачи управления.
- •3.7. Программирование операций ввода/вывода данных
- •4. Функциональные узлы информационных систем
- •4.1. Шинные формирователи буферные регистры
- •4.2. Программируемый параллельный интерфейс
- •4.3. Программируемый последовательный интерфейс
- •4.4. Программируемый контролер прерываний
- •4.5. Программируемый контроллер прямого доступа к памяти
- •4.6. Программируемый таймер
- •4.7. Подключение клавиатуры и устройств индикации к микро-эвм
- •Организация динамического режима работы дисплея.
- •5. Запоминающие устройства информационных систем
- •5.1. Иерархическая организация памяти компьютера
- •5.2. Основные характеристики полупроводниковых зу
- •5.3. Статические озу с произвольным доступом
- •5.4. Озу динамического типа
- •5.5. Постоянные запоминающие устройства
- •6. Архитектура 16-разрядных процессоров
- •6.1. Линейная и сегментная адресация
- •6.2. Сегментация памяти и вычисление адресов
- •6.3. Архитектура 16-разрядного процессора первого поколения
- •6.4. Регистры процессора Intel 8086
- •6.5. Система команд 16-разрядного процессора первого поколения
- •6.6. Способы адресации памяти и устройств ввода/вывода
- •Table dw 1024, 1048, 2048, 3600 ; Задание таблицы в начале ассемблерной dw 4100, 5000, 600, 2000 ; программы
- •6.7. Структура и функционирование 16-разрядной микро-эвм
- •6.8. Защита памяти в процессорах второго и последующих поколений
- •6.9. Поддержка многозадачности и виртуальной памяти
- •6.10 Архитектура процессоров второго поколения
- •6.11. Программирование 16-разрядных микропроцессоров на Ассемблере
- •Adr dd 10 dup(adr) ; десять полных адресов
- •Все public - сегменты, имеющие одинаковое имя или класс, загружаются компоновщиком в смежные области. Все такие сегменты имеют один общий базовый адрес.
- •6.12. Оформление и размещение в памяти ассемблерных программ
- •7. Параллельные вычислительные системы. Суперкомпьютеры
- •7.1. Типы параллельных вычислительных систем
- •7.2. Системы с общей памятью
- •7.3. Системы с распределённой памятью
- •7.4. Гибридные системы
- •7.5. Суперкомпьютеры
- •8. Архитектура 32-разрядных процессоров
- •8.1. Структурная схема и регистры процессоров
- •8.2. Страничная организация памяти
- •8.3. Суперскалярные и мультискалярные микропроцессоры
- •8.4. Архитектура суперскалярных процессоров типа Pentium
- •9. Архитектура 64-разрядных и многоядерных процессоров
- •9.1. Общая характеристика 64-разрядных процессоров
- •9.2. Процессор Athlon 64
- •9.3 Многоядерные процессоры Athlon 64 и Pentium d9xx
- •9.4. Многоядерные процессоры sparc
- •10. Архитектура персональных компьютеров
- •10.1. Обобщенная структурная схема компьютера
- •10.2. Клавиатура пэвм и ее взаимодействие с процессором
- •10.3. Видеосистема компьютера
- •10.4. Последовательный и параллельный интерфейсы компьютера
- •10.5. Универсальный интерфейс usb
- •10.6. Мультимедийный интерфейс высокого разрешения
- •10.8. Аудиосистема компьютера
- •10.8. Системные платы компьютера
- •Список рекомендованной литературы
М
инистерство
образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего профессионального образования «Севастопольский государственный университет»
АРХИТЕКТУРА
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Конспект лекций
для студентов, обучающихся по направлению
09.03.02 “Информационные системы и технологии”
очной и заочной форм обучения
Севастополь
2015
Чернега в.С. Архитектура информационных систем: Конспект лекций.— Севастополь: СевНту, 2015. — 161 с.
В конспекте лекций излагаются особенности архитектуры информационных систем, а также основные элементы архитектуры компьютерных систем, форматы машинных слов и команд, архитектура универсальных процессоров и функциональных узлов компьютеров, способы организации и построения памяти ЭВМ. Рассматриваются особенности работы процессоров в защищенном режиме, способы управления памятью и мультипрограммный режим. Освещаются особенности архитектуры 32-х и 64-разрядных и многоядерных процессоры.
В последующих разделах излагаются принципы и особенности построения персональных ЭВМ, характеристика системного блока и функциональных модулей, видео- и аудиосистемы компьютеров, интерфейсы и функционирование ЭВМ.
© Чернега Виктор Степанович, 2015 г.
Содержание
|
|
|
1. |
Архитектура информационных систем |
5 |
1.1. |
Классификация информационных систем |
5 |
1.2. |
Обобщенная многоуровневая архитектура ИС |
7 |
1.3. |
Двухуровневая файл-серверная архитектура ИС |
9 |
1.4. |
Клиент-серверная двухуровневая архитектура ИС |
11 |
1.5. |
Переходная архитектура информационных систем |
13 |
1.6. |
Трехуровневая клиент-серверная архитектура |
14 |
1.7. |
Архитектура распределенных информационных систем и Web-приложений |
16 |
|
|
|
2. |
Архитектура и функционирование серверных и клиентских компьютеров |
19 |
2.1. |
Обобщенная структурная схема компьютера |
19 |
2.2. |
Неймановская и гарвардская архитектуры компьютеров. |
20 |
2.3. |
Форматы машинных слов и система команд ЭВМ |
21 |
2.4. |
CISC- и RISC-процессоры |
22 |
|
|
|
3. |
Архитектура универсальных процессоров информационных систем |
24 |
3.1. |
Архитектура однокристального микропроцессора |
24 |
3.2. |
Структурная схема 8-разрядного однокристального МП |
26 |
3.3. |
Функционирование и временные диаграммы микропроцессора |
28 |
3.4. |
Слово состояния цикла процессора и его использование |
30 |
3.5. |
Система команд 8-разрядного микропроцессора |
31 |
3.6. |
Программирование арифметических и логических операций |
33 |
3.7. |
Программирование операций ввода/вывода данных |
37 |
|
|
|
4. |
Функциональные узлы информационных систем |
38 |
4.1. |
Шинные формирователи и буферные регистры |
38 |
4.2. |
Программируемый параллельный интерфейс |
40 |
4.3. |
Программируемый последовательный интерфейс |
43 |
4.4. |
Программируемый контролер прерываний |
45 |
4.5. |
Программируемый контроллер прямого доступа в память |
48 |
4.6. |
Программируемый таймер |
50 |
4.7. |
Подключение клавиатуры и устройств индикации к микро-ЭВМ |
52 |
|
|
|
5. |
Запоминающие устройства информационных систем |
56 |
5.1. |
Иерархическая организация памяти компьютера |
56 |
5.2. |
Основные характеристики полупроводниковых ЗУ |
57 |
5.3. |
Статические ОЗУ с произвольным доступом |
58 |
5.4. |
ОЗУ динамического типа |
59 |
5.5. |
Постоянные и перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства |
61 |
5.6. |
Кэш-память и ее организация |
62 |
|
|
|
6. |
Архитектура 16-разрядных процессоров |
65 |
6.1. |
Линейная и сегментная адресация ячеек памяти |
65 |
6.2. |
Сегментация памяти и вычисление адресов |
66 |
6.3. |
Архитектура 16-разрядного процессора первого поколения |
67 |
6.4. |
Регистры процессора Intel 8086 |
69 |
6.5. |
Система команд 16-разрядного процессора 8086 |
72 |
6.6. |
Способы адресации памяти и устройств ввода/вывода |
78 |
6.7. |
Структура и функционирование 16-разрядной микро-ЭВМ |
81 |
6.8. |
Защита памяти в процессорах второго и последующих поколений |
84 |
6.9. |
Поддержка многозадачности и виртуальной памяти |
85 |
6.10. |
Архитектура 16-разрядного процессора второго поколения |
87 |
6.11. |
Особенности программирования задач на языке Ассемблера. Директивы ассемблера |
92 |
6.12. |
Оформление и размещение в памяти ассемблерных программ |
98 |
|
|
|
7. |
Параллельные вычислительные системы. Суперкомпьютеры |
104 |
7.1. |
Типы параллельных вычислительных систем |
104 |
7.2. |
Системы с общей памятью |
106 |
7.3. |
Системы с распределённой памятью |
107 |
7.4. |
Гибридные системы |
108 |
7.5. |
Суперкомпьютеры |
109 |
|
|
|
8. |
Архитектура 32-разрядных процессоров |
111 |
8.1. |
Структурная схема и регистры процессоров |
111 |
8.2. |
Страничная организация памяти |
114 |
8.3. |
Суперскалярные и мультискалярные микропроцессоры |
117 |
8.4. |
Архитектура суперскалярных процессоров типа Pentium |
122 |
|
|
|
9. |
Архитектура 64-разрядных и многоядерных процессоров |
127 |
9.1. |
Общая характеристика 64-разрядных процессоров |
127 |
9.2. |
Процессор Athlon 64 |
127 |
9.3. |
Многоядерные процессоры Athlon 64 и Pentium D9xx |
129 |
9.4. |
Многоядерные процессоры SPARC |
133 |
|
|
|
10. |
Архитектура клиентских и серверных компьютеров |
136 |
10.1. |
Обобщенная структурная схема компьютера |
136 |
10.2. |
Клавиатура ПЭВМ и ее взаимодействие с процессором |
139 |
10.3. |
Видеосистема компьютера |
142 |
10.4. |
Последовательный и параллельный интерфейсы компьютера |
146 |
10.5. |
Универсальный интерфейс USB |
149 |
10.6. |
Мультимедийный интерфейс высокого разрешения |
153 |
10.7. |
Аудиосистема компьютера |
153 |
10.8. |
Системные платы компьютера |
157 |
|
|
|
|
Список рекомендованной литературы |
161 |
|
|
|
